三元材料鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)以及市場(chǎng)分析
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-26 08:00
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三元材料因其價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，被稱為是鋰電池的首選材料，而以三元材料為正極的鋰電池更是具有多種優(yōu)點(diǎn)。
1、正極為三元鋰電池材料，負(fù)極為人造石墨與其他先進(jìn)負(fù)極材料的混合體。
2、疊片式軟包裝工藝，該結(jié)構(gòu)電流集流均勻、散熱性好、提升了電池倍率性能。
3、采用專利技術(shù)處理的隔膜，提高了三元鋰電池本體安全性，單體電池及模塊經(jīng)過跌落、擠壓、針刺、熱箱、過充過放等安全性評(píng)價(jià)試驗(yàn)，滿足中國(guó)有關(guān)電池的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求。
4、特殊的隔膜材料提高了隔膜的保液能力及孔隙率，減小電池內(nèi)阻。以1倍率電流充放電，放電深度為DOD80%的情況下進(jìn)行測(cè)試，3000次循環(huán)后，容量仍能保持在85%以上。
5、25Ah動(dòng)力電池的重量比能量為160Wh/kg，比磷酸鐵鋰電池高30%以上，可以減輕整車重量，提高續(xù)駛里程。
6、在大電流充放電時(shí)，極化小，溫升低。電池可持續(xù)3C充電，5C放電(瞬間10C)的高輸入輸出能力。
7、合理的電解液配比與配方，三元鋰電池的放電溫度范圍為-20～45℃，充電溫度范圍為0～45℃。
8、電池一致性好。采用多項(xiàng)專利制造工藝，粉體的前處理技術(shù)，保證了粉體混合和漿料混合的均勻性;特殊的化成工藝，保證了三元鋰電池成膜的穩(wěn)定性。
能量密度高是三元材料鋰電池的最大優(yōu)勢(shì)，而電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺(tái)越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。
單體三元鋰電池放電電壓平臺(tái)高達(dá)3.7V，磷酸鐵鋰為3.2V，而鈦酸鋰僅為2.3V，因此從能量密度角度來說，三元鋰電池具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
三元鋰電池的一個(gè)較大缺點(diǎn)是受到撞擊和高溫時(shí)起火點(diǎn)較低。所以對(duì)三元鋰電池的保護(hù)要求很高，以防意外。
三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性較差，在250-300℃高溫就會(huì)產(chǎn)生分解，并且三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)尤其強(qiáng)烈，一旦釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，隨即發(fā)生爆燃現(xiàn)象。所以我們能夠看到，在極端的碰撞事故中，特斯拉等電動(dòng)汽車依然還是有起火隱患。
三元材料鋰電池市場(chǎng)分析：
截至2020年三元鋰電池應(yīng)用占比將以8%的復(fù)合增速提升。從正極材料體系結(jié)構(gòu)來看，三元鋰電的實(shí)際能量密度為160~190wh/kg，相比磷酸鐵鋰提升幅度約為23%~46%，能量密度的優(yōu)勢(shì)決定了其是鋰電池的主流發(fā)展方向，2015年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池出貨量為15.7Gwh，其中三元材料電池出貨量為4.26Gwh，占比近27%。
從應(yīng)用方面看，乘用車的三元鋰電替代較快速，2015年三元電池在乘用車上的滲透率已經(jīng)達(dá)到了58.5%，在專用車上達(dá)到了59%。在北汽、寶馬等主流銷量車型完成了向三元鋰電池的應(yīng)用替換。從2016年最新的公告中103款物流車，71款采用三元材料路線，三元電池占比同比增漲7%至69%，我們預(yù)計(jì)2016~2020年三元電池的滲透率將以CAGR達(dá)8%的增長(zhǎng)。
